草地贪夜蛾高活性绿僵菌筛选及应用研究

来源 :仲恺农业工程学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lxh5310
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绿僵菌是一种重要昆虫病原真菌,具有致病力强,寄主范围广,易培养,在环境中易定殖,对环境安全等优点,在草地贪夜蛾生物防治方面具有很好的开发和应用前景。本文分离鉴定和收集了多个绿僵菌菌株,测试了对草地贪夜蛾幼虫的活性,获得1株高致病的菌株——莱氏绿僵菌菌株ZHKUMR1,研究了该菌株的生物学特性、对草地贪夜蛾幼虫的毒力和致病过程,测试了菌株几丁质酶和胞外蛋白酶活性与毒力的关系、菌株侵染对幼虫保护酶、解毒酶活力的影响;测定了菌株与9种杀虫剂的相容性、混配的增效作用;并进行了菌株发酵培养和制剂制备、田间药效试验。主要研究结果如下:1.从土壤和僵虫中分离得到绿僵菌菌株11个,经形态和分子生物学鉴定为金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)和莱氏绿僵菌(Metarhizium rileyi);分离试验表明,添加0.15 g/L CTAB的SMAY培养基可作为从土壤中分离绿僵菌选择性培养基;所有菌株活性筛选表明,从僵菌虫获得的莱氏绿僵菌菌株ZHKUMR1对草地贪夜蛾幼虫致病力最高,并以其为研究对象。2.莱氏绿僵菌菌株ZHKUMR1生物学特性测试结果表明:适合该菌株生长的条件为PPDA培养基、25℃、pH7、碳源为葡萄糖、氮源为牛肉浸膏,适当的紫外线照射对菌丝有促进作用;适合该菌株产孢的条件为SMAY培养基、25℃、pH4,碳源为乳糖、氮源为酵母提取粉,紫外照射对产孢有显著抑制作用。菌株在不同的生长阶段所需要的营养条件和环境条件不同。3.莱氏绿僵菌菌株ZHKUMR1对草地贪夜蛾幼虫的侵染过程和致病机理研究表明,孢子悬浮液处理后5-6 d,幼虫表现出行动迟缓,僵硬等症状,死亡后24 h体表有菌丝长出,随时间推移,虫体逐渐长满菌丝,产生新孢子,最后虫体变硬并布满橄榄色分生孢子。解剖感染试虫可见脂肪体大部分消失,肠道松散且不完整。扫描电镜观察表明,以分生孢子悬浮液浸虫处理后,孢子主要停留(分布)在幼虫体表节间膜、毛瘤、气孔周围等褶皱凹陷部位,处理后16 h,观察到孢子开始萌发出芽管,24 h-36 h时芽管或菌丝侵入体腔,处理后120 h体表可观察到菌丝穿出表皮,往后菌丝在体表蔓延并产生新的分生孢子。连续培养4个世代,菌株的几丁质酶和胞外蛋白酶的活力无明显差异,几丁质酶活力在培养第3 d达到高峰,为84.49 U;胞外蛋白酶活力在培养第5d时达到高峰,为10.11 U;与菌株的毒力相关性试验表明,几丁质酶活性与致死中时间和致死率相关性较高。4.幼虫被莱氏绿僵菌菌株侵染后,蛋白质含量、2种解毒酶、3种保护酶和乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性出现明显变化。被菌株感染后,幼虫的蛋白质含量持续低于对照,解毒酶谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE)活性显著升高,第2d均达到峰值;过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著提升,均在第3d达到峰值,但过氧化氢酶(CAT)活性反低于对照组。菌株的侵染也使试虫的AChE活力显著升高,感染后第5 d出现高峰。5.9种杀虫剂与莱氏绿僵菌相容性试验结果表明,2种双酰胺类杀虫剂——四氯虫酰胺和四唑虫酰胺与菌株相容性较好,对菌丝生长有促进作用,对孢子萌发抑制作用较小,与菌株混合对草地贪夜蛾幼虫具有增效作用。高效液相色谱(HPLC)检测发现,菌药混合处理的试虫体内杀虫剂的量高于药剂单独处理,表明莱氏绿僵菌影响药剂进入虫体或影响试虫对药剂的代谢。6.论文首次尝试以豆渣为主体,添加营养来发酵莱氏绿僵菌,并进行了菌剂研制和田间试验。结果表明,以塑料袋发酵装置,豆渣为发酵物,通过添加碳源(乳糖)和氮源(酵母粉),可获得高含量的莱氏绿僵菌分生孢子粉,培养14 d后孢子含量达1.11×1010 cfu/g,活孢率为90.62%;营养添加试验表明,乳糖(碳源)添加量增加时会降低分生孢子产量,酵母粉添加量增大时会提高分生孢子产量。本文配制出莱氏绿僵菌油剂和微胶囊剂,其中,油剂的田间防治效果较好,施药后10 d对幼虫的防效达88.66%。
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